苗建印创新团队：为航天器穿上“冷暖衣”

苗建印创新团队：为航天器穿上“冷暖衣”

为飞行在300℃温差、热控分系统无任何电源供给、重力加速度为地球1/6的月球表面的航天器制作“冷暖衣”，这看似不可能的任务，苗建印创新团队是如何完成的？

苗建印创新团队：在全球首创相变材料热管，研制出世界上最小尺寸的宇航级微小型热管，开发出中国首套可控热管辐射器、首台高效低温热管换热器、首台太阳能热水器……

飞天一直是中国人长久以来的梦想，从敦煌壁画上精致玲珑的天人，到嫦娥成功落月，玉兔信步虹湾，松软月壤上第一次留下了中国足迹。

日夜奋战制作冷暖衣

月球表面具有与地面和空间不同的力学环境，月球表面的重力加速度为地球上的1/6，探测器在任务周期内将多次度过寒冷而漫长的相当于14个地球日的月夜，热控分系统得不到任何电源供给，300℃温差的极端考验……这是“月宫”的基本环境，任何地球上的电子设备直接暴露在这种温度条件下都会彻底“瘫痪”。

但是众所周知，2013年12月14日，嫦娥三号探测器在月球表面成功着陆，“玉兔”号月球车驶上月球。这看似不可能的任务是如何完成的呢？

为嫦娥三号探测器制作适宜“月宫”环境、轻巧又助于其运行的冷暖衣，给苗建印创新团队带来前所未有的挑战。为了早日拿出成熟产品，苗建印创新团队马不停蹄的昼夜作战。调研、讨论、分析、试验，大家一起吃盒饭，一起半夜回家，8个月后，苗建印团队提出了两相流体回路方案。为了保证产品按期交付，团队成员来回奔走，协调、跟产、验收、交付及处理技术问题。为了一个部件的完成，团队成员甚至半夜亲自去工厂监督生产流程，直到难题被一个个攻克，想法被一个个验证，措施被一个个落实。

苗建印创新团队为嫦娥三号探测器量身打造的冷暖衣，也就是月球重力驱动两相流体回路温控系统，超前克服了美国拟在2030年前重点突破的学科难题，创造了设备重量仅为美苏同类产品1/50的成绩。

零误差储液器

2005年，诺贝尔奖得主丁肇中广发“英雄帖”，他研制的阿尔法磁谱仪拟随奋进号航天飞机登陆国际空间站，捕获空间极其微小的粒子，帮助人类认识未知的暗物质，探索宇宙奥秘。

丁肇中的阿尔法磁谱仪中，最核心的部件是储液器，储液器对温度一致性的要求非常高，既要能完美控温、抑制气泡，又要为系统供液——这在当时的热控界看来，简直是“疯狂”的需求。

“磁谱仪项目是我40多年里遇到的最难的实验，甚至比当初为我带来诺贝尔奖的实验还要困难得多。”为了早日完成项目，丁肇中遍寻欧美，却无一人应战。

正当丁肇中一筹莫展之际，苗建印创新团队毅然挺身而出，接下了这个被业界喻为“烫手山芋”的难题。此时距离奋进号发射时间仅剩5年多时间，而一项航天技术从基础研究到原理样机再到工程样机的标准时间一般为15年。

“要突破储液器的关键技术，重点应解决三大难题：材料、控温和毛细结构设计。”苗建印说。而空间微重力环境，二氧化碳的超临界特性、低表面张力特性又使这一全新构想变得异常复杂，储液器的研制无疑是世界上从未有人攀登过的高峰。

苗建印创新团队白天找资料、查文献，向专家请教，开会研讨思路，晚上还要与时差相反的美国方面进行电话会议并及时收发电子邮件，常常24小时连轴转。这种工作状态在航天司空见惯，最难的主要是特殊的材料需求和极端苛刻复杂的工艺。试验中需要用大量的二氧化碳作材料，但当时团队并不具备这种非常规的试验材料。经过大量的分析验证，苗建印创新团队选取了酒精作为替代品，几年下来，酒精用了几十箱，手被泡掉了一层又一层的皮。

最终，苗建印创新团队提出的方案得到美国宇航局流体力学专家尤金·恩格教授的充分肯定：“看来，我们选对了储液器的研究队伍！”后来，AMS-02轨迹探测器热控系统（TTCS系统）在国外联调的结果证明，他们给出的等效数据几乎零误差。

三年的呕心沥血，试验圆满成功。丁肇中先生对温度控制精度非常满意，赞叹到“没有TTCS就没有AMS-02，而没有储液器就没有TTCS！”

研制世界最小微型热管

2006年，为保证我国高分辨率对地观测卫星成像技术指标的实现，苗建印创新团队着手研制开发一套世界上最小尺寸的宇航级热管。要研制出直径仅有3毫米的热管，并在其内部“大做文章”，谈何容易？有很长一段时间，苗建印一下班就赶去近百里外的工厂，亲自紧盯模具和试样管生产，甚至自掏腰包与工厂的师傅们同吃同住，最终生产出合格的管材。

工厂机加工出的管材仅是半成品，要变成真正的热管，还需要充氨。一般热管充氨量是10克左右，而这个小热管的充氨量理论上仅有0.3克，精度控制为0.01克，且只能一次充装成功，这让不少设计人员头疼不已。苗建印鼓励并带领队员一次次研究技术难点，一遍遍改进工艺，一点点提高精度控制，最终研制出世界上最小的微型热管，并在国际热管会议上大放异彩，成为了日后相机热控设计的标准配置。

凭着这样一份执着和细致，半个世纪以来，苗建印团队的产能提高了10倍，设计、生产效率提升60%以上，交付产品100%合格、在轨无一失效，创下了业界奇迹。他们在全球首创相变材料热管，研制出世界上最小尺寸的宇航级微小型热管，开发出中国首套可控热管辐射器、首台高效低温热管换热器、首台太阳能热水器…一项项填补空白的创新成果，如一颗颗闪亮的钻石，是创新成就中国梦最生动有力的注脚。

坚守创新一线16年

1999年，苗建印进入中国航天科技集团五院，从此一头扎进了航天热控技术的研发里，坚守创新一线16年。

2006年，苗建印任创新团队组长，将所有图纸进行电子化，并打造了全流程国产化的生产线，形成了完整的产品体系以及4条生产线、7类试验设备，覆盖了我国所有航天器的需求。苗建印要求所有团队成员都做到既有“奇思妙想”的冲动，也要有实现设想的动手能力。

早在求学时期，苗建印就是班里唯一不考托福、不考GRE的人，他说：“我就在国内干，在这里才能实现梦想”；几年前，曾有外部公司以百万年薪聘请，他不为所动，他说：“我就在航天干，这里才有我的舞台”。

身为首席研究员，苗建印“办公室”却仅是一个三、五平米的普通工位，苗建印说：“与同事们在一起工作探讨，我才感觉离航天事业更近”。45岁的苗建印，总是一副自信从容的风度。同事们夸他口才好，句句经典。可他却红着脸回道：“其实，创新需要一颗安静的心。”

苗建印创新团队目前成员25名、平均年龄32岁。团队成立半个世纪以来，孕育了一大批航天热控专业核心人才：有在预研“幕后”岗位上干了一辈子的“老班长”侯增祺；有始终坚守研发一线的清华高材生李亭寒，李亭寒退休返聘后仍亲力亲为做热管充装等基础性工作；有老热控人文耀普，固执地让出室主任职位、让出研究员职称，一门心思潜心课题研究……

创新，永远在路上。展望未来，苗建印描述着心中的理想：“努力成为国内外业界的‘响亮名片’、军民融合勇拓市场的‘急先锋’、航天热控核心人才的‘金色摇篮’，努力为‘航天梦、强军梦、中国梦’作出新贡献。”（来源：综合中工网、《中国航天报》、新华网 责任编辑/和恩馨）